Влияние пирацетама и фенотропила на метаболизм дофамина и серотонина в мозге субпопуляций мышей CD-1, различающихся по устойчивости внимания

Изучено влияние субхронического введения ноотропного средства фенотропила (100 мг/кг/сутки) на поведение аутбредных мышей CD-1 в тесте «закрытый обогащённый крестообразный лабиринт». Предварительно популяция мышей была разделена на субпопуляции по величине индекса внимания особей к незнакомым объектам в отсеках лабиринта – высоковнимательных (ED-high) и низковнимательных (ED-low). Установлено, что фенотропил повышал индекс внимания у ED-low, однако ухудшал его в субпопуляции ED-high, а также изменял показатели тревожности и двигательной активности, что отличало его от более селективного эффекта пирацетама (200 мг/кг/сутки). Большая избирательность пирацетама отражалась и в отношении метаболизма дофамина в ткани префронтальной коры мозга: препарат нормализовал метаболический оборот как внутриклеточного (ДОФУК/ДА), так и внеклеточного (ГВК/ДА) дофамина, тогда как фенотропил корригировал лишь первый. Таким образом, положительное влияние пирацетама на индекс внимания у мышей ED-low соответствует нормализации обоих показателей метаболизма дофамина в префронтальной коре, а фенотропил проявлял неизбирательность как в отношении поведенческих, так и нейрохимических параметров. Оба препарата практически не затрагивали метаболизм серотонина как в коре, так и в стриатумах мышей обеих субпопуляций.

1. Pennington BF, Ozonoff S. Executive functions and developmental psychopathology. J Child Psychol Psychiatry. 1996;37(1):51–87. DOI: 10.1111/j.1469-7610.1996.tb01380.x.

2. Rogeness GA, Javors MA, Pliszka SR. Neurochemistry and child and adolescent psychiatry. J Am Acad Child Adolesc Psychiatry. 1992;31(5):765– 781. DOI: 10.1097/00004583-199209000-00001.

3. Ньокиктьен Ч. Детская поведенческая неврология. – М.; Теревинф: 2020. – 288 с. – Т. 1-2. .

4. Заваденко Н.Н. Гиперактивность и дефицит внимания в детском возрасте // Учебное пособие для вузов – М.; Издательство Юрайт: 2019. – 274 с. .

5. Salimov RM, Kovalev GI. Effect of atomoxetine on behavior of outbred mice in the enrichment discrimination test. Journal of behavioral and brain science. 2013;3(02):210–216. DOI: 10.4236/jbbs.2013.32022.

6. Ковалёв Г.И., Фирстова Ю.Ю., Салимов Р.М. Влияние пирацетама и ацефена на NMDA и никотиновые рецепторы мозга мышей с различной эффективностью исследовательского поведения в крестообразном лабиринте. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2008;71(1):12–17. DOI:10.30906/0869-2092-2008-71-1-12-17.

7. Ковалёв Г.И., Ахапкина В.И., Абаимов Д.А., Фирстова Ю.Ю. Фенотропил как рецепторный модулятор синаптической нейропередачи. Атмостфера. Нервные болезни. 2007;(4):22–26.

8. Васильева Е.В., Салимов Р.М., Ковалёв Г.И. Влияние ноотропных средств на поведение мышей BALB/c и C57BL/6 в крестообразном лабиринте. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2012;75(7):3–7. DOI: 10.30906/0869-2092-2012-75-7-3-7.

9. Glowinski J, Iversen LL. Regional studies of catecholamines in the rat brain. I. The disposition of [3H]norepinephrine, [3H]dopamine and [3H] dopa in various regions of the brain. J Neurochem. 1966;13(8):655–669. DOI:10.1111/j.1471-4159.1966.tb09873.x

10. Кудрин В.С., Мирошниченко И.И., Раевский К.С. Различия в механизмах ауторецепторной регуляции биосинтеза и высвобождения дофамина в подкорковых структурах мозга крыс. Нейрохимия. 1988;7(1):3–10.

11. Ковалёв Г.И., Сухорукова Н.А., Кондрахин Е.А., Васильева Е.В., Салимов Р.М. Влияние пирацетама на рецепторные системы мозга мышей CD-1 с разным фенотипом устойчивости внимания. Химико-фармацевтический журнал. 2021;55(8):10–14. DOI: 10.30906/0023-1134-2021-55-8-10-14.

12. Faraone SV, Perlis RH, Doyle A et al. Molecular genetics of attentiondeficit/ hyperactivity disorder. Biol Psychiatry. 2005;57(11):1313–1323. DOI: 10.1016/j.biopsych.2004.11.024.

13. Biederman J, Faraone, SV. Current concepts on the neurobiology of Attention-Deficit/Hyperactivity Disorder. J Atten Disord. 2002;6 Suppl 1:S7–16. DOI: 10.1177/070674370200601S03.

14. Hart H, Radua J, Nakao T, Mataix-Cols D, Rubia K. Meta-analysis of functional magnetic resonance imaging studies of inhibition and attention in attention-deficit/hyperactivity disorder: exploring task-specific, stimulant medication, and age effects. JAMA Psychiatry. 2013;70(2):185–198. DOI: 10.1001/jamapsychiatry.2013.277.

15. Greenhill LL. Clinical effects of stimulant medication in ADHD. In: Solanto, MV, Arnsten, A.F.T., Castellanos, F.X. (Eds.), Stimulant Drugs and ADHD: Basic and Clinical Neuroscience. Oxford University Press, New York, 2001. pp. 31–71.

16. Berridge CW, Devilbiss DM. Psychostimulants as cognitive enhancers: the prefrontal cortex, catecholamines, and attention-deficit/hyperactivity disorder. Biol Psychiatry. 2011:69(12):e101–111. DOI: 10.1016/j.biopsych.2010.06.023.

17. Ковалев Г.И., Салимов Р.М., Сухорукова Н.А., Кондрахин Е.А., Васильева Е.В. Нейрорецепторный профиль и поведение субпопуляций мышей CD-1, различающихся устойчивостью внимания. Нейрохимия. 2020;37(1):15–23. DOI: 10.1134/S1819712420010146.

18. Ковалёв Г.И., Сухорукова Н.А., Васильева Е.В., Кондрахин Е.А., Салимов Р.М. Анализ поведенческих и нейрорецепторных эффектов атомоксетина и фенибута у мышей CD-1 с различной устойчивостью внимания. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021;84(4): 3–11. DOI: 10.30906/0869-2092-2021-84-4-3-11.

19. Ковалёв Г.И., Сухорукова Н.А., Васильева Е.В., Кондрахин Е.А., Салимов Р.М. Влияние пантогама и атомоксетина на устойчивость внимания и распределение дофаминовых D2 и ГАМКВ-рецепторов у мышей с моделью дефицита внимания. Биомедицинская химия. 2021; 67(5):402–410. DOI: 10.18097/PBMC20216705402.

20. Ковалёв Г.И., Сухорукова Н.А., Кондрахин Е.А., Васильева Е.В., Салимов Р.М. Субхроническое введение семакса повышает устойчивость внимания у мышей CD-1 через модуляцию D2-дофаминовых рецепторов префронтальной коры мозга. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2021;84(6):3–10. DOI: 10.30906/0869-2092-2021-84-6-3-10.

21. Brennan RA, Arnsten AFT. Neuronal mechanisms underlying attention deficite hyperactive disorder: the influence of arousal on prefrontal cortical function. Ann N Y Acad Sci. 2008;1129:236–245. DOI: 10.1196/annals.1417.007.

22. Lee Y-A, Goto Y. Prefrontal cortical dopamine from an evolutionary perspective. Neurosci Bull. 2015;31(2):164–174. DOI: 10.1007/s12264-014-1499-z.

23. Vizi ES, Lendvai B. Modulatory role of presynaptic nicotinic receptors in synaptic and non-synaptic chemical communication in the central nervous system. Brain Res Brain Res Rev. 1999;30(3):219–235. DOI: 10.1016/s0165-0173(99)00016-8.

24. Ohmura Y, Tsutsui-Kimura I, Yoshioka M. Impulsive behavior and nicotinic acetylcholine receptors. J Pharmacol Sci. 2012;118(4):413–422. DOI: 10.1254/jphs.11r06cr.

25. Hall FS, Der-Avakian A, Gould TJ. et al. Negative affective states and cognitive impairments in nicotine dependence. Neurosci Biobehav Rev. 2015;58:168–185. DOI: 10.1016/j.neubiorev.2015.06.004.

26. Puttfarcken PS, Jacobs I, Faltynek CR. Characterization of nicotinic acetylcholine receptor-mediated [3H]-dopamine release from rat cortex and striatum. Neuropharmacology. 2000;39(13):2673–2680. DOI: 10.1016/S0028-3908(00)00131-3.

27. Ковалёв Г.И., Фирстова Ю.Ю. Ноотропные препараты: разные мишени – общий эффект. Клиническая фармакология и терапия. 2010;19(6):72–73.